JP2737177B2 - 炭酸ガスレーザ発振器の起動方法 - Google Patents
炭酸ガスレーザ発振器の起動方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭酸ガスレーザ発振器の起動方法の改善に関
するものである。
するものである。
炭酸ガスレーザ発振器はレーザ共振器内にHe,H2,CO2
の混合ガスを所定圧力で封入し、これに高電圧を印加し
てグロー放電を発生させ、この放電によってCO2分子か
ら放出される光を光共振器によって増幅し、外部に取り
出すものである。
の混合ガスを所定圧力で封入し、これに高電圧を印加し
てグロー放電を発生させ、この放電によってCO2分子か
ら放出される光を光共振器によって増幅し、外部に取り
出すものである。
この発振に先立ち、共振器内を真空に排気し、その後
に上記混合ガスを所定のガス圧になるまで封入する準備
工程が必要となる。
に上記混合ガスを所定のガス圧になるまで封入する準備
工程が必要となる。
第３図は高速軸流形と呼ばれる方式の炭酸ガスレーザ
発振器の構造を模式的に示した図である。同図において
１および２は放電管８の両端に設けられたレーザ共振
鏡、3aないし3dおよび4aないし4dは放電管８内に設けら
れた陽極および陰極でありそれぞれ高圧直流電源に接続
される。５は両電極間に発生するグロー放電、６は放電
管８よりレーザ共振鏡１によって外部に取り出されたレ
ーザ光、７は放電管８内にガスを循環させるためのブロ
ワ、9aは放電によって温度上昇したガスの熱を除去し、
また9bはブロワ７の圧縮熱によって温度上昇したガスの
熱を除去するための熱交換器である。また10はガス通
路、11はガス供給口であり、通常絞り弁11aと開閉弁11b
とから構成されている。12は発振器内を排気するための
真空ポンプであり、絞り弁13aおよび開閉弁13bからなる
ガス排気口13を介してガス通路の途中に接続されてい
る。なお図中→印はガス流の方向を示している。
発振器の構造を模式的に示した図である。同図において
１および２は放電管８の両端に設けられたレーザ共振
鏡、3aないし3dおよび4aないし4dは放電管８内に設けら
れた陽極および陰極でありそれぞれ高圧直流電源に接続
される。５は両電極間に発生するグロー放電、６は放電
管８よりレーザ共振鏡１によって外部に取り出されたレ
ーザ光、７は放電管８内にガスを循環させるためのブロ
ワ、9aは放電によって温度上昇したガスの熱を除去し、
また9bはブロワ７の圧縮熱によって温度上昇したガスの
熱を除去するための熱交換器である。また10はガス通
路、11はガス供給口であり、通常絞り弁11aと開閉弁11b
とから構成されている。12は発振器内を排気するための
真空ポンプであり、絞り弁13aおよび開閉弁13bからなる
ガス排気口13を介してガス通路の途中に接続されてい
る。なお図中→印はガス流の方向を示している。
第３図の装置は、レーザの発振に先立って起動準備工
程が必要である。通常この準備工程は、発振器内の排
気、ガス供給、ガス置換待ち等の一連のシーケンスが用
意されている。第４図に従来から行なわれている準備シ
ーケンスの例を示す。同図において、（ａ）は真空ポン
プ12および開閉弁13bの起動・停止状況を示し、（ｂ）
はガス供給開閉弁11bおよびガス循環用ブロワ７の動作
・停止状況を示している。また（ｃ）は放電管８内の圧
力変化、（ｄ）は電極間への高電圧印加の状況を示して
いる。まず始業時の時刻ｔ＝t1において装置の電源スイ
ッチが投入されたとする。電源の投入によって真空ポン
プ12が運転を開始するとともに真空排気用の開閉弁13b
が開き、発振器内の残留ガスの排気を開始する。排気の
進行によって発振器内の圧力が次第に低下し、設定圧力
P1にまで低下したときにガス供給開閉弁11bを開くとと
もに循環用ブロワ７の駆動が開始される。この排気工程
においては、通常圧力低下速度は内部圧力が低下するほ
ど遅くなり、圧力変化が少なくなるので、所定の真空度
P1に達したことをセンサによって検出しようとすると長
時間の排気を要するのみでなく、圧力変化が徐々に行な
われるために感知圧力に大きなバラツキが生じる。そこ
で、一般には所定の真空度よりもやや高い圧力でセンサ
が安定に検出し得る程度の圧力P2に達した後にタイマー
によって一定時間さらに排気を続行し、所定の真空度に
達したとみなして次のガス供給工程に移行する方式を採
用している。第４図では上記のセンサの応動時点を時刻
t2とし、それからタイマーの時限T1の間真空排気を継続
する様子を示してある。タイマーの次元T1が経過した後
に真空排気はそのまま作動させた状態でガス供給用開閉
弁11bを開き、レーザ発振用混合ガスの供給を開始す
る。このガス供給量と排気量との差によって発振器内部
圧力は次第に上昇する。通常このガス供給量と排気量と
は内部圧力が設定値P4（例えば40Torr程度）の附近に達
したときに平衡するように各絞り弁11aおよび13aが調整
されている。このために内部圧力の上昇速度は設定圧力
に近づくほどゆるやかとなる。このために内部圧力が設
定値P4に達したことを検出することは、先の真空排気の
場合と同様にバラツキが多く、実用的でないので、比較
的圧力上昇速度が急な、若干低目の圧力P3に達したこと
を検出し、これから後に圧力がさらに上昇してかつ、発
振器内がほぼ完全に新しい作動ガスに置換されるであろ
うと予測されるまでの時間をタイマーによって設定し、
このタイマーの時限終了によって準備完了とする方式が
採用されている。第４図においてはガス供給によって圧
力がP3まで上昇したことをセンサによって検出した時点
を時刻t3で示し、その後のガス置換完了までの待ち時間
をT2で示してある。この待ち時間終了後の時刻ｔ＝t4以
降がレーザ発振可能となる。この状態で電極間に高電圧
を印加すると放電管８内にグロー放電が発生し、直ちに
レーザ発振が開始される。したがって時刻ｔ＝t4以後
は、加工の手順に従って高電圧をON−OFFするかまたは
シャッタ等によって光学的にレーザ光をON−OFFするこ
とによって、レーザ発振の制御が行なわれることにな
る。
程が必要である。通常この準備工程は、発振器内の排
気、ガス供給、ガス置換待ち等の一連のシーケンスが用
意されている。第４図に従来から行なわれている準備シ
ーケンスの例を示す。同図において、（ａ）は真空ポン
プ12および開閉弁13bの起動・停止状況を示し、（ｂ）
はガス供給開閉弁11bおよびガス循環用ブロワ７の動作
・停止状況を示している。また（ｃ）は放電管８内の圧
力変化、（ｄ）は電極間への高電圧印加の状況を示して
いる。まず始業時の時刻ｔ＝t1において装置の電源スイ
ッチが投入されたとする。電源の投入によって真空ポン
プ12が運転を開始するとともに真空排気用の開閉弁13b
が開き、発振器内の残留ガスの排気を開始する。排気の
進行によって発振器内の圧力が次第に低下し、設定圧力
P1にまで低下したときにガス供給開閉弁11bを開くとと
もに循環用ブロワ７の駆動が開始される。この排気工程
においては、通常圧力低下速度は内部圧力が低下するほ
ど遅くなり、圧力変化が少なくなるので、所定の真空度
P1に達したことをセンサによって検出しようとすると長
時間の排気を要するのみでなく、圧力変化が徐々に行な
われるために感知圧力に大きなバラツキが生じる。そこ
で、一般には所定の真空度よりもやや高い圧力でセンサ
が安定に検出し得る程度の圧力P2に達した後にタイマー
によって一定時間さらに排気を続行し、所定の真空度に
達したとみなして次のガス供給工程に移行する方式を採
用している。第４図では上記のセンサの応動時点を時刻
t2とし、それからタイマーの時限T1の間真空排気を継続
する様子を示してある。タイマーの次元T1が経過した後
に真空排気はそのまま作動させた状態でガス供給用開閉
弁11bを開き、レーザ発振用混合ガスの供給を開始す
る。このガス供給量と排気量との差によって発振器内部
圧力は次第に上昇する。通常このガス供給量と排気量と
は内部圧力が設定値P4（例えば40Torr程度）の附近に達
したときに平衡するように各絞り弁11aおよび13aが調整
されている。このために内部圧力の上昇速度は設定圧力
に近づくほどゆるやかとなる。このために内部圧力が設
定値P4に達したことを検出することは、先の真空排気の
場合と同様にバラツキが多く、実用的でないので、比較
的圧力上昇速度が急な、若干低目の圧力P3に達したこと
を検出し、これから後に圧力がさらに上昇してかつ、発
振器内がほぼ完全に新しい作動ガスに置換されるであろ
うと予測されるまでの時間をタイマーによって設定し、
このタイマーの時限終了によって準備完了とする方式が
採用されている。第４図においてはガス供給によって圧
力がP3まで上昇したことをセンサによって検出した時点
を時刻t3で示し、その後のガス置換完了までの待ち時間
をT2で示してある。この待ち時間終了後の時刻ｔ＝t4以
降がレーザ発振可能となる。この状態で電極間に高電圧
を印加すると放電管８内にグロー放電が発生し、直ちに
レーザ発振が開始される。したがって時刻ｔ＝t4以後
は、加工の手順に従って高電圧をON−OFFするかまたは
シャッタ等によって光学的にレーザ光をON−OFFするこ
とによって、レーザ発振の制御が行なわれることにな
る。
次に一連の作業が終了し、発振器を休止させるときに
は、第４図の時刻ｔ＝t11において、先ず高電圧の遮断
（実際には高電圧の遮断はこれに先立って行なわれてい
ることもある）、ガス供給の停止、ブロワーの停止が行
なわれ、その後漸時の間真空排気を行ってレーザ発振中
に発生した不良ガスの排気を行った後に時刻ｔ＝t12に
て開閉弁13bを閉じ、真空ポンプを停止させる。このよ
うにして一度停止した後は、再起動に際しては再び先の
時刻ｔ＝t1からt4に至る準備シーケンスを第４図の時刻
ｔ＝t21ないしt24に示すようにくりかえす。
は、第４図の時刻ｔ＝t11において、先ず高電圧の遮断
（実際には高電圧の遮断はこれに先立って行なわれてい
ることもある）、ガス供給の停止、ブロワーの停止が行
なわれ、その後漸時の間真空排気を行ってレーザ発振中
に発生した不良ガスの排気を行った後に時刻ｔ＝t12に
て開閉弁13bを閉じ、真空ポンプを停止させる。このよ
うにして一度停止した後は、再起動に際しては再び先の
時刻ｔ＝t1からt4に至る準備シーケンスを第４図の時刻
ｔ＝t21ないしt24に示すようにくりかえす。
上記従来の技術においては、長時間休止後の再起動時
と、昼休みや、段取り替えなどのなめに短時間休止した
後の再起動時との区別がなく、常に同じ準備シーケンス
を実行することになる。しかるに前述のような準備シー
ケンスは発振器内の圧力が略大気圧近くまで上昇してい
る可能性のある始業時における起動を安全に行うことを
目的としているために、真空排気待時間T1、ガス置換待
時間T2ともに非常に長く設定しておくことが必要とな
る。発明者等の実験によるとT1≧３分,T2≧５分であっ
た。またガスの供給を開始しても真空排気は続行してい
るために、ガス供給による圧力上昇の速度が遅く、ガス
供給開始（タイマーT1の終了後）から圧力上昇確認（時
刻ｔ＝t3）までの時間が長く（２〜３分程度）かかって
いる。このために一旦休止させると再起動のためにはこ
れらの各所要時間の和（時刻ｔ＝t1からt4までの時間）
が待ち時間として必要となり、前述の発明者等の実測に
よると10分以上の準備時間が必要となった。このため
に、これらの準備時間は全くのロス時間となるので、短
時間の休止に際しては高圧電源のみを停止し、他の装置
は常に発振可能状態に保っておく必要があった。この結
果、高価なレーザガスやブロワや真空ポンプを駆動する
ための電力に大きな損失が発生し、結果的にレーザによ
る加工単価を高いものにしていた。
と、昼休みや、段取り替えなどのなめに短時間休止した
後の再起動時との区別がなく、常に同じ準備シーケンス
を実行することになる。しかるに前述のような準備シー
ケンスは発振器内の圧力が略大気圧近くまで上昇してい
る可能性のある始業時における起動を安全に行うことを
目的としているために、真空排気待時間T1、ガス置換待
時間T2ともに非常に長く設定しておくことが必要とな
る。発明者等の実験によるとT1≧３分,T2≧５分であっ
た。またガスの供給を開始しても真空排気は続行してい
るために、ガス供給による圧力上昇の速度が遅く、ガス
供給開始（タイマーT1の終了後）から圧力上昇確認（時
刻ｔ＝t3）までの時間が長く（２〜３分程度）かかって
いる。このために一旦休止させると再起動のためにはこ
れらの各所要時間の和（時刻ｔ＝t1からt4までの時間）
が待ち時間として必要となり、前述の発明者等の実測に
よると10分以上の準備時間が必要となった。このため
に、これらの準備時間は全くのロス時間となるので、短
時間の休止に際しては高圧電源のみを停止し、他の装置
は常に発振可能状態に保っておく必要があった。この結
果、高価なレーザガスやブロワや真空ポンプを駆動する
ための電力に大きな損失が発生し、結果的にレーザによ
る加工単価を高いものにしていた。
本発明は、前述の準備シーケンスを検討した結果、長
時間休止後の起動時（以後この起動をコールドスターと
いう。）は真空リークによりレーザガス以外の空気、水
分等の混入が考えられるために充分な排気とそれに続く
ガス置換待ち時間の設定による発振器内の浄化過程を省
略することはできないが、一旦このような十分な浄化過
程を経て発振器を運転した後は、休止時間が短かければ
その一部を省略して十分使用に耐えることを見出し、休
止時間が短かく、他のガスの混入がほとんどないと考え
られるとき（以後このような起動をホットスタートとい
う。）には、ガス置換待ちの工程を省略した短縮シーケ
ンスを実行して準備完了とみなすものである。さらにま
た本発明の方法においては、上記に加えて、起動時に真
空排気後のガス供給開始に際して、一旦真空排気を停止
し、ガスの供給によって発振器内のガス圧力が設定値に
まで上昇した後に真空排気を再開するものである。
時間休止後の起動時（以後この起動をコールドスターと
いう。）は真空リークによりレーザガス以外の空気、水
分等の混入が考えられるために充分な排気とそれに続く
ガス置換待ち時間の設定による発振器内の浄化過程を省
略することはできないが、一旦このような十分な浄化過
程を経て発振器を運転した後は、休止時間が短かければ
その一部を省略して十分使用に耐えることを見出し、休
止時間が短かく、他のガスの混入がほとんどないと考え
られるとき（以後このような起動をホットスタートとい
う。）には、ガス置換待ちの工程を省略した短縮シーケ
ンスを実行して準備完了とみなすものである。さらにま
た本発明の方法においては、上記に加えて、起動時に真
空排気後のガス供給開始に際して、一旦真空排気を停止
し、ガスの供給によって発振器内のガス圧力が設定値に
まで上昇した後に真空排気を再開するものである。
本発明は、上記のようにすることによって、休止時間
が短かくてホットスタートとみなせるときには、再起動
時の準備シーケンスの一部を省略し、またシーケンスの
一部を変更することによって再起動に要する準備時間を
極力短縮するものである。
が短かくてホットスタートとみなせるときには、再起動
時の準備シーケンスの一部を省略し、またシーケンスの
一部を変更することによって再起動に要する準備時間を
極力短縮するものである。
第１図に本発明を実施するときの準備シーケンスの例
を示す。同図において、（ａ）は真空ポンプ12の動作・
停止状況を示し、（ｂ）はガス供給開閉弁11bおよびガ
ス循環用ブロワ７の動作・停止状況を示している。
（ｃ）は真空ポンプ12と発振器との間に設けられた開閉
弁13bの開閉状況を示し、（ｄ）は放電管８内の圧力変
化を示し、（ｅ）は電極間への高電圧の印加状況を示し
ている。
を示す。同図において、（ａ）は真空ポンプ12の動作・
停止状況を示し、（ｂ）はガス供給開閉弁11bおよびガ
ス循環用ブロワ７の動作・停止状況を示している。
（ｃ）は真空ポンプ12と発振器との間に設けられた開閉
弁13bの開閉状況を示し、（ｄ）は放電管８内の圧力変
化を示し、（ｅ）は電極間への高電圧の印加状況を示し
ている。
同図において、まず長時間休止後、例えば前日の作業
終了により停止し、翌日の始業時に起動する場合、時刻
ｔ＝t1において装置の電源スイッチが投入されたとす
る。装置はこの電源投入によってコールドスタートと判
断し、ガス置換待ち工程を含む完全な準備シーケンスを
行なう。このときのシーケンスは第１図の時刻ｔ＝t1か
らt4に至るシーケンスと同じであり、時刻ｔ＝t1に電源
スイッチが投入されると真空ポンプ12が運転を開始し、
これと連動して真空排気用の開閉弁13bが開いて発振器
内の残留ガスの排出を開始する。排気の進行に従って発
振器内の圧力が低下してゆき、設定圧力P2（前述の従来
技術と同様に目標の圧力P1よりも若干高く、圧力センサ
からその圧力変化を確実に検出できる程度の圧力に設定
しておく。）に達したことが検出された時刻ｔ＝t2から
タイマーにて設定されたT1の一定時間排気を続行する。
タイマーの時限T1の後にガス開閉弁11bを開いてレーザ
作動用ガスの供給を開始すると同時に真空排気用開閉弁
13bを閉じて排気を中断する。排気が中断されることに
よって発振器内の圧力は直線的に上昇する。そのためレ
ーザ発振に必要な圧力P4に達したときも圧力変化が急で
あるので圧力センサによる検出が確実に行える。時刻ｔ
＝t3において設定圧力（レーザ発振に必要な圧力）P4に
達したときに再度真空排気用の開閉弁13bを開き、排気
を開始する。排気の再開後はガスの供給と排気とが同時
に行なわれ、さらに残留している可能性のある空気等と
レーザガスとが完全に置換されるまでの間はタイマーに
よって設定された時限T2によって準備完了が遅延され、
時刻ｔ＝t4に至ってレーザ発振準備完了となり、以後高
電圧を放電管８の電極間に印加することによってレーザ
が発振する。時刻ｔ＝t11において一連の作業が終了し
て、レーザ発振を一時休止するときは、高電圧を時刻ｔ
＝t11に遮断した後、時刻ｔ＝t12においてブロワおよび
ガスの供給を停止し、さらにレーザ発振中に発生した不
純ガスを排出するために漸時の間排気を続行し、時刻ｔ
＝t13において真空排出用の開閉弁13bを閉じ、また真空
ポンプ12も停止する。この結果発振器内の圧力は時刻ｔ
＝t12からt13に至る間に相当する分だけ低下した状態と
なる。またこのときに電源スイッチを開放しなければガ
ス供給停止の時刻ｔ＝t12または真空排気用の開閉弁を
閉じた時刻ｔ＝t13から時間の計数を開始する。次に時
刻ｔ＝t21において、レーザ発振を再開すべく準備シー
ケンスを起動したとする。
終了により停止し、翌日の始業時に起動する場合、時刻
ｔ＝t1において装置の電源スイッチが投入されたとす
る。装置はこの電源投入によってコールドスタートと判
断し、ガス置換待ち工程を含む完全な準備シーケンスを
行なう。このときのシーケンスは第１図の時刻ｔ＝t1か
らt4に至るシーケンスと同じであり、時刻ｔ＝t1に電源
スイッチが投入されると真空ポンプ12が運転を開始し、
これと連動して真空排気用の開閉弁13bが開いて発振器
内の残留ガスの排出を開始する。排気の進行に従って発
振器内の圧力が低下してゆき、設定圧力P2（前述の従来
技術と同様に目標の圧力P1よりも若干高く、圧力センサ
からその圧力変化を確実に検出できる程度の圧力に設定
しておく。）に達したことが検出された時刻ｔ＝t2から
タイマーにて設定されたT1の一定時間排気を続行する。
タイマーの時限T1の後にガス開閉弁11bを開いてレーザ
作動用ガスの供給を開始すると同時に真空排気用開閉弁
13bを閉じて排気を中断する。排気が中断されることに
よって発振器内の圧力は直線的に上昇する。そのためレ
ーザ発振に必要な圧力P4に達したときも圧力変化が急で
あるので圧力センサによる検出が確実に行える。時刻ｔ
＝t3において設定圧力（レーザ発振に必要な圧力）P4に
達したときに再度真空排気用の開閉弁13bを開き、排気
を開始する。排気の再開後はガスの供給と排気とが同時
に行なわれ、さらに残留している可能性のある空気等と
レーザガスとが完全に置換されるまでの間はタイマーに
よって設定された時限T2によって準備完了が遅延され、
時刻ｔ＝t4に至ってレーザ発振準備完了となり、以後高
電圧を放電管８の電極間に印加することによってレーザ
が発振する。時刻ｔ＝t11において一連の作業が終了し
て、レーザ発振を一時休止するときは、高電圧を時刻ｔ
＝t11に遮断した後、時刻ｔ＝t12においてブロワおよび
ガスの供給を停止し、さらにレーザ発振中に発生した不
純ガスを排出するために漸時の間排気を続行し、時刻ｔ
＝t13において真空排出用の開閉弁13bを閉じ、また真空
ポンプ12も停止する。この結果発振器内の圧力は時刻ｔ
＝t12からt13に至る間に相当する分だけ低下した状態と
なる。またこのときに電源スイッチを開放しなければガ
ス供給停止の時刻ｔ＝t12または真空排気用の開閉弁を
閉じた時刻ｔ＝t13から時間の計数を開始する。次に時
刻ｔ＝t21において、レーザ発振を再開すべく準備シー
ケンスを起動したとする。
このとき、先の発振停止の時刻ｔ＝t12（またはｔ＝t
13）から時刻ｔ＝t21までの経過時間、即ち休止時間が
設定時間T3よりも長くなると、この休止時間中に真空リ
ークが生じて空気などの不純ガスが発振器内に混入して
いる可能性があるので、電源投入時と同様にコールドス
タートと判断し、先の時刻ｔ＝t1からt4に至るシーケン
スと同じ準備シーケンスを行う。
13）から時刻ｔ＝t21までの経過時間、即ち休止時間が
設定時間T3よりも長くなると、この休止時間中に真空リ
ークが生じて空気などの不純ガスが発振器内に混入して
いる可能性があるので、電源投入時と同様にコールドス
タートと判断し、先の時刻ｔ＝t1からt4に至るシーケン
スと同じ準備シーケンスを行う。
一方、休止時間が設定時間T3よりも短かいときには、
未だ真空リークはほとんどなく、発振器内は良好な状態
に保たれているとみなし、ホットスタート用の準備シー
ケンスを行う。このホットスタート用の準備シーケンス
は第１図の時刻ｔ＝t21からt24に至るシーケンスであ
り、ガス供給（t21）→圧力上昇検出（t24）によって準
備完了とするものである。したがって先の電源投入時の
コールドスタートにくらべて真空排気工程（t1〜t2の間
＋時限T1）およびガス置換待ち工程（T2）が省略されて
おり、再起動の準備のためには単にガス供給工程のみで
ある。さらにこのガス供給工程において、コールドスタ
ート時と同様に真空排気は停止されているので、ガス供
給工程が極く短時間、発明者の実測によると１〜２分程
度で完了することになる。
未だ真空リークはほとんどなく、発振器内は良好な状態
に保たれているとみなし、ホットスタート用の準備シー
ケンスを行う。このホットスタート用の準備シーケンス
は第１図の時刻ｔ＝t21からt24に至るシーケンスであ
り、ガス供給（t21）→圧力上昇検出（t24）によって準
備完了とするものである。したがって先の電源投入時の
コールドスタートにくらべて真空排気工程（t1〜t2の間
＋時限T1）およびガス置換待ち工程（T2）が省略されて
おり、再起動の準備のためには単にガス供給工程のみで
ある。さらにこのガス供給工程において、コールドスタ
ート時と同様に真空排気は停止されているので、ガス供
給工程が極く短時間、発明者の実測によると１〜２分程
度で完了することになる。
なお、第１図においては、休止期間（時刻t13〜t21の
期間）は真空排気を中断したが、これは継続して排気し
てよい。この場合には、休止期間が相当長くても発振器
内への不純ガスの混入は少ないのでホットスタート用の
省略準備シーケンスを行うことが可能となる。第２図は
このようにした起動準備シーケンスの例を示すものであ
り、真空排気をガス供給開始から圧力上昇確認までの間
のみ中断し、他の期間は継続して行うようにしたもので
あり、同図（ａ）ないし（ｅ）はそれぞれ第１図（ａ）
ないし（ｅ）にそれぞれ相当する。
期間）は真空排気を中断したが、これは継続して排気し
てよい。この場合には、休止期間が相当長くても発振器
内への不純ガスの混入は少ないのでホットスタート用の
省略準備シーケンスを行うことが可能となる。第２図は
このようにした起動準備シーケンスの例を示すものであ
り、真空排気をガス供給開始から圧力上昇確認までの間
のみ中断し、他の期間は継続して行うようにしたもので
あり、同図（ａ）ないし（ｅ）はそれぞれ第１図（ａ）
ないし（ｅ）にそれぞれ相当する。
また第１図および第２図においては、いずれもガス供
給開始から圧力上昇確認までの間、真空排気を中断して
いるが、この間も真空排気を行うようにしてもよく、こ
の場合にはガス供給開始から圧力上昇確認までの時間が
若干長くなるが、この間はガス供給と排気とを同時に行
うことによってガス置換作用があるので発振器内のガス
の汚れが改善されることが期待できる。この場合におい
てもホットスタート時にはガス圧力の上昇確認と同時に
準備完了としてよく、従来技術のようにガス置換待ち時
間を省略したシーケンスを実行することになる。
給開始から圧力上昇確認までの間、真空排気を中断して
いるが、この間も真空排気を行うようにしてもよく、こ
の場合にはガス供給開始から圧力上昇確認までの時間が
若干長くなるが、この間はガス供給と排気とを同時に行
うことによってガス置換作用があるので発振器内のガス
の汚れが改善されることが期待できる。この場合におい
てもホットスタート時にはガス圧力の上昇確認と同時に
準備完了としてよく、従来技術のようにガス置換待ち時
間を省略したシーケンスを実行することになる。
なお、上記の各説明においては、電源投入後の再起動
において、ホットスタートとコールドスタートとの判断
を前回の発振停止からの経過時間によって判定したが、
発振器内のガス温度の低下状況をその判定基準としても
よい。この場合は、発振によって上昇したガス温度が未
だ一定値以上であればホットスタートとし、一定以下に
低下していればコールドスタートと判定するように構成
しておけばよい。
において、ホットスタートとコールドスタートとの判断
を前回の発振停止からの経過時間によって判定したが、
発振器内のガス温度の低下状況をその判定基準としても
よい。この場合は、発振によって上昇したガス温度が未
だ一定値以上であればホットスタートとし、一定以下に
低下していればコールドスタートと判定するように構成
しておけばよい。
本発明は、一度発振した後の再起動においては不要な
準備シーケンスを省略するようにしたので、再起動がコ
ールドスタート時の起動準備時間の数分の１以下の短時
間で実施できることになり、短時間の作業中断時にも気
軽に停止させることができる。この結果待ち時間の短縮
によって装置の実効稼動率が向上し、また発振・停止を
簡単に実施できるので、連続して発振可能状態を保つよ
うにしていた従来の起動方法にくらべてガス消費量、電
力消費量ともに大幅に低減されてランニングコストの改
善が実現するものである。
準備シーケンスを省略するようにしたので、再起動がコ
ールドスタート時の起動準備時間の数分の１以下の短時
間で実施できることになり、短時間の作業中断時にも気
軽に停止させることができる。この結果待ち時間の短縮
によって装置の実効稼動率が向上し、また発振・停止を
簡単に実施できるので、連続して発振可能状態を保つよ
うにしていた従来の起動方法にくらべてガス消費量、電
力消費量ともに大幅に低減されてランニングコストの改
善が実現するものである。
第１図および第２図は本発明の方法を実施するときの準
備シーケスの例を示す線図、第３図は本発明の対象とな
る炭酸ガスレーザ発振器の構造を示す模式図、第４図は
従来の準備シーケンスの例を示す線図である。 1,2……レーザ共振鏡、3a〜3d,4a〜4d……電極、６……
レーザ光、７……ブロワ、８……放電管、9a,9b……熱
交換器、11a……ガス絞り弁、11b……ガス開閉弁、12…
…真空ポンプ、13a……真空排気用絞り弁、13b……真空
排気用開閉弁
備シーケスの例を示す線図、第３図は本発明の対象とな
る炭酸ガスレーザ発振器の構造を示す模式図、第４図は
従来の準備シーケンスの例を示す線図である。 1,2……レーザ共振鏡、3a〜3d,4a〜4d……電極、６……
レーザ光、７……ブロワ、８……放電管、9a,9b……熱
交換器、11a……ガス絞り弁、11b……ガス開閉弁、12…
…真空ポンプ、13a……真空排気用絞り弁、13b……真空
排気用開閉弁
Claims (3)
- 【請求項１】電源投入時または発振停止により作動ガス
の供給を停止した後から一定時間以上経過したときまた
は発振器内のガス温度が設定値以下であるときはコール
ドスタートと判断し、レーザ発振の起動に先立ち発振器
内の真空排気工程、ガス供給工程および発振器内ガス置
換待ち工程からなる準備シーケンスを実行し、第２回目
以降の起動時であって前回の発振停止によりガス供給を
停止した時から一定時間以内であるときまたは発振器内
のガス温度が一定温度以上であるときはホットスタート
と判断し、発振再開に先立ち、前記コールドスタート時
の準備シーケンスのうちガス置換待ち工程を省略したホ
ットスタート用の短縮準備シーケンスを実行して発振準
備完了とする炭酸ガスレーザ発振器の起動方法。 - 【請求項２】電源投入時にはコールドスタートと判断し
レーザ発振の起動に先立ち発振器内の真空排気工程、ガ
ス供給工程および発振器内ガス置換待ち工程からなる準
備シーケンスを実行し、以後前記真空排気をレーザの発
振の有無にかかわらず継続して行い、第２回目以降の発
振起動に先立っては前記コールドスタート時の準備シー
ケンスのうち真空排気工程およびガス置換待ち工程を省
略したホットスタート用の短縮準備シーケンスを実行し
て準備完了とする炭酸ガスレーザ発振器の起動方法。 - 【請求項３】前記コールドスタート時およびホットスタ
ート時の各準備シーケンスにおいて、前記ガス供給工程
をガス供給開始時には一旦真空排気を中断し、一定時間
経過後またはガスの供給によって発振器内の圧力が所定
値に達した後に前記真空排気を再開する工程とした請求
項第１項または第２項に記載の炭酸ガスレーザ発振器の
起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286028A JP2737177B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 炭酸ガスレーザ発振器の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286028A JP2737177B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 炭酸ガスレーザ発振器の起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130981A JPH02130981A (ja) | 1990-05-18 |
| JP2737177B2 true JP2737177B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17699042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286028A Expired - Fee Related JP2737177B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 炭酸ガスレーザ発振器の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737177B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015100641A1 (de) | 2014-01-24 | 2015-07-30 | Fanuc Corporation | Gaslaseranlage, wobei der Gaslaserzustand auch bei Stromausfall bestehen bleibt |
| CN104821479A (zh) * | 2014-01-31 | 2015-08-05 | 发那科株式会社 | 电力供给恢复时能短时间无损伤地再启动的气体激光系统 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5241963B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2013-07-17 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ発振器、及びガスレーザ発振器におけるガス交換方法 |
| JP5855689B2 (ja) | 2014-02-20 | 2016-02-09 | ファナック株式会社 | 起動工程を効率化したガスレーザ装置 |
| JP5845307B2 (ja) | 2014-04-11 | 2016-01-20 | ファナック株式会社 | 電力低下時間の長さにより動作を変更するレーザ加工装置 |
| JP6031064B2 (ja) | 2014-05-15 | 2016-11-24 | ファナック株式会社 | ガス循環式のレーザ発振装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223686A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Fanuc Ltd | Ｎｃレーザ装置 |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63286028A patent/JP2737177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223686A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Fanuc Ltd | Ｎｃレーザ装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102015100641A1 (de) | 2014-01-24 | 2015-07-30 | Fanuc Corporation | Gaslaseranlage, wobei der Gaslaserzustand auch bei Stromausfall bestehen bleibt |
| US9147994B2 (en) | 2014-01-24 | 2015-09-29 | Fanuc Corporation | Gas laser system capable of maintaining laser gas state during power supply cutoff |
| CN104821479A (zh) * | 2014-01-31 | 2015-08-05 | 发那科株式会社 | 电力供给恢复时能短时间无损伤地再启动的气体激光系统 |
| DE102015000972A1 (de) | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Fanuc Corporation | Gas-Laser-System, das ohne jeglichen Schaden innerhalb kurzer Zeit während der Wiederherstellung der Energieversorgung reaktivierbar ist |
| US9343867B2 (en) | 2014-01-31 | 2016-05-17 | Fanuc Corporation | Gas laser system re-activatable without any damage within short time during recovery of power supply |
| CN104821479B (zh) * | 2014-01-31 | 2016-09-28 | 发那科株式会社 | 电力供给恢复时能短时间无损伤地再启动的气体激光系统 |
| DE102015000972B4 (de) | 2014-01-31 | 2018-12-13 | Fanuc Corporation | Gas-Laser-System, das ohne jeglichen Schaden innerhalb kurzer Zeit während der Wiederherstellung der Energieversorgung reaktivierbar ist |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02130981A (ja) | 1990-05-18 |
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|---|---|---|---|
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